2019高考物理試題分類匯編(7)-萬(wàn)有引力與航天(含詳解)

1、2019 高考物理試題分類匯編（7） - 萬(wàn)有引力與航天（含詳解）1 2018 海南卷 .2017年 4 月 10 日，我國(guó)成功發(fā)射第8 顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星， 建成以后北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)將包含多可地球同步衛(wèi)星，這有助于減少我國(guó)對(duì)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴， GPS由運(yùn)行周期為 12 小時(shí)的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗星的同步衛(wèi)星和GPS 導(dǎo)航的軌道半徑分別為R1和，向心加速度分別為和，那么=_ 34_。=_ 32可用根式表R2a1a2R1:R2a1 : a24示解析： T12， 由 GMm42Rma得 ：GMT2 ，GM 因而：mR3aT2R2T 24 2R22，23 2RT 33a1R1114R24R2T2a22

2、 2018 廣東卷 . 如圖 6 所示，飛船從軌道1 變軌至軌道 2。假設(shè)飛船在兩軌道上都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不考慮質(zhì)量變化，相對(duì)于在軌道1 上，飛船在軌道2 上的A. 動(dòng)能大B. 向心加速度大C. 運(yùn)行周期長(zhǎng)D. 角速度小答案： CD3 2018 北京高考卷、關(guān)于環(huán)繞地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A、分別沿圓軌道和橢圓軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期B、沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率C、在赤道上空運(yùn)行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同D、沿不同軌道經(jīng)過(guò)北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會(huì)重合答案： B4 2018 山東卷 .2017 年 1

3、1 月 3 日，“神州八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接。任務(wù)完成后“天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神州九號(hào)”交會(huì)對(duì)接。變軌前和變軌完成后“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為R1、 R2，線速度大小分別為v1 、 v2 。那么 v1 等于v2A. R13 B.R2 C. R22 D. R2R23R1R12R1答案： B5 2018 福建卷、一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為假設(shè)宇v0航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為m的物體重力， 物體靜止時(shí)， 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，引力常量為G, 那么這顆行星的質(zhì)量為N 0A、2

4、B.4mvmvGNGNC、2D.Nv4NvGmGm答案： B6 2018四川卷、今年 4 月 30 日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8 l0 7m。它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星軌道半徑為4.2 l0 7m相比A、向心力較小B、動(dòng)能較大C、發(fā)射速度都是第一宇宙速度D、角速度較小答案： B7、(2018全國(guó)新課標(biāo) ) . 假設(shè)地球是一半徑為 R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為A.d B.1d1RRC.Rd)2D.(R2(R)Rd答案A 解析 物體在地面上時(shí)的重力加速度可由34 R3m 得出

5、。根據(jù)題中條件，球殼對(duì)mg GR 2其內(nèi)部物體的引力為零，可認(rèn)為礦井部分為一質(zhì)量均勻球殼，故礦井底部處重力加速度可由4mg /G3(Rd ) 3 m 得出，故g /R d( Rd) 2gR8 2018 浙江卷、如下圖，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽(yáng)的引力， 并繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A. 太陽(yáng)隊(duì)各小行星的引力相同B. 各小行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期均小于一年C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值D.小行星帶內(nèi)個(gè)小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值答案： C9 2018 天津卷 . 一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)

6、動(dòng)，加入該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小為原來(lái)的1 ，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，那么變軌前后衛(wèi)星的4A、向心加速度大小之比為4:1B、角速度大小之比為2:1C、周期之比為1:8D、軌道半徑之比為1:2解析：根據(jù)向心加速度表達(dá)式mv2知在動(dòng)能減小時(shí)勢(shì)能增大，地球衛(wèi)星的軌道半徑增aR大，那么向心加速度之比大于4；根據(jù)萬(wàn)有引力和牛頓第二定律有v 2Mm 化mGRR 2簡(jiǎn)為 Rv2GM ，知在動(dòng)能減小速度減小那么軌道半徑增大到原來(lái)的4倍；同理有2)2RGMm 化簡(jiǎn)為R3GM ，那么周期的平方增大到8 倍；根據(jù)角速度m(R2T 24 2T關(guān)系式2，角速度減小為 1 。答案 C。T810、 B、人造地球

7、衛(wèi)星做半徑為r ，線速度大小為v 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)其角速度變?yōu)樵瓉?lái)2的 4 倍后，運(yùn)動(dòng)半徑為 _，線速度大小為 _。2答案： 2r ， 2 v，11 2018 安徽卷 . 我國(guó)發(fā)射的“天宮一號(hào)”和“神州八號(hào)”在對(duì)接前，“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為 350km,“神州八號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為 343km. 它們的運(yùn)行軌道均視為圓周，那么 ()A、“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”速度大B、“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”周期長(zhǎng)C、“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”角速度大D、“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”加速度大14.B ；解析：有萬(wàn)有引力提供向心力易知：vGM 、GM 、r 3 ；即軌道半rr 3T2GM徑越大，線速度

8、越小、角速度越小、周期越大。而由牛頓第二定律知:GM , 說(shuō)明軌道ar 2半徑越大，加速度越小。故只有B 正確。12 2018 江蘇卷、 2017 年 8 月，“嫦娥二號(hào)”成功進(jìn)入了繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道，我國(guó)成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國(guó)家，如下圖，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽(yáng)與地球連線的延長(zhǎng)線上，一飛行器位于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球拉格朗日點(diǎn)同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，那么此飛行器的A、線速度大于地球的線速度B、向心加速度大于地球的向心加速度C、向心力僅由太陽(yáng)的引力提供D、向心力僅由地球的引力提供地球太陽(yáng)【解析】根據(jù) vr ，A 正確；根據(jù) a2 r ，B 正確，向心力由太陽(yáng)和地球的引力的合力提供， C、D錯(cuò)誤?！敬鸢浮?AB13(2018 全國(guó)理綜 ) . 19 分一單擺在地面處的擺動(dòng)周期與在某礦井底部擺動(dòng)周期的比值為 k。設(shè)地球的半徑為 R。假定地球的密度均勻。質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，求礦井的深度 d?！窘馕觥繂螖[在地面處的擺動(dòng)周期2L ，在某礦井底部擺動(dòng)周期TgL， T，根據(jù) GMm，GM m M 表示某礦井底部以T 2gkR 2mg(R d ) 2mgT 下 的 地 球 的 質(zhì) 量 ， g 表 示 某 礦 井 底 部 處 的 重 力 加 速 度 以 及4R3,M 4d)3，解得 d Rk